JP6960018B2 - Cylinder exhaust structure of air compressor - Google Patents
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Description
本発明は、空気圧縮機のシリンダ排気構造に関し、特に、シリンダ上に排気ベースが設けられ、排気ベースの外筒壁には、複数の排気孔が形成され、排気ベースの外筒壁には、弾性薄膜が嵌設され、空気圧縮機により発生された圧縮空気が複数の排気孔を介して弾性薄膜を押動し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入し、弾性薄膜が速やかに閉じる特性を利用し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入する単位時間当たりの圧縮空気量を増大させ、圧縮された空気が排気孔を速やかに通って空気貯蔵チャンバ内に進入し、ピストン本体が円滑に動作してポンピング効率が高い、空気圧縮機のシリンダ排気構造に関する。 The present invention relates to a cylinder exhaust structure of an air compressor, in particular, an exhaust base is provided on the cylinder, a plurality of exhaust holes are formed in the outer cylinder wall of the exhaust base, and the outer cylinder wall of the exhaust base has a plurality of exhaust holes. A characteristic in which an elastic thin film is fitted, compressed air generated by an air compressor pushes the elastic thin film through a plurality of exhaust holes, enters the air storage chamber of the air storage unit, and the elastic thin film closes quickly. Increases the amount of compressed air per unit time that enters the air storage chamber of the air storage unit, and the compressed air quickly passes through the exhaust holes and enters the air storage chamber, smoothing the piston body. Regarding the cylinder exhaust structure of an air compressor, which operates in a high pumping efficiency.
従来の空気圧縮機の構造は、基本的にシリンダを含む。シリンダ内でピストン本体が往復運動すると、圧縮空気が発生する。発生した圧縮空気がシリンダの排気孔を介してバルブ機構を押動し、圧縮空気を貯蔵するもう一つの空間に圧縮空気が進入する。この空間は、例えば、空気貯蔵ユニット(又は空気タンク)内の空間である。空気貯蔵ユニットには、圧縮空気を気体被注入物に送って気体注入する排気口が形成されている。従来のシリンダと空気貯蔵ユニットとの間には、排気孔が1つのみ設けられ、この排気孔の開閉がバルブ機構により制御され、バルブ機構は、弁体及びばねから構成される。ピストン本体が発生させる圧縮空気により弁体を押動するとばねが圧縮され、圧縮空気が空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入し、空気貯蔵チャンバ内に貯蔵された圧縮空気は、弁体に背向圧を発生させ、ポンピング段階で背向圧が弁体の開きを抑制し、相対的にピストン本体が動作するときに発生する圧縮空気が弁体を押動する際、抵抗力が発生して円滑に動作しなくなり、このようなピストン本体が動作するときには、さらに大きな抵抗力が発生するため、気体注入速度が下がり、空気圧縮機のモータが過熱してモータの運転効率が低下し、最悪の場合、モータが焼損してしまう虞もあった。そのため、従来の空気圧縮機のシリンダ構造の欠点を改善する技術が求められていた。 The structure of a conventional air compressor basically includes a cylinder. When the piston body reciprocates in the cylinder, compressed air is generated. The generated compressed air pushes the valve mechanism through the exhaust hole of the cylinder, and the compressed air enters another space for storing the compressed air. This space is, for example, the space inside the air storage unit (or air tank). The air storage unit is formed with an exhaust port for sending compressed air to a gas object to be injected for gas injection. Only one exhaust hole is provided between the conventional cylinder and the air storage unit, the opening and closing of the exhaust hole is controlled by a valve mechanism, and the valve mechanism is composed of a valve body and a spring. When the valve body is pushed by the compressed air generated by the piston body, the spring is compressed, the compressed air enters the air storage chamber of the air storage unit, and the compressed air stored in the air storage chamber is backed by the valve body. A counter pressure is generated, the back pressure suppresses the opening of the valve body at the pumping stage, and when the compressed air generated when the piston body operates relatively pushes the valve body, a resistance force is generated. When it does not operate smoothly and such a piston body operates, a larger resistance force is generated, so that the gas injection speed decreases, the motor of the air compressor overheats, and the operating efficiency of the motor decreases, which is the worst. In that case, there is a risk that the motor will burn out. Therefore, there has been a demand for a technique for improving the defects of the cylinder structure of the conventional air compressor.
本発明の課題は、空気圧縮機のシリンダ上に排気ベースを設け、ピストン本体を動作させるシリンダと排気ベースとが一体形成で製造され、シリンダが結合されたメインフレームにモータが固定される空気圧縮機のシリンダ排気構造を提供することにある。
本発明のもう一つの課題は、空気圧縮機のシリンダ上に排気ベースを設け、排気ベースの外筒壁に複数の排気孔が形成され、排気ベースの外筒壁には、弾性薄膜が嵌設され、空気圧縮機により発生された圧縮空気が、複数の排気孔を介して弾性薄膜を押動し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入し、弾性薄膜が速やかに閉じる特性を利用し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入する単位時間当たりの圧縮空気量が増大する空気圧縮機のシリンダ排気構造を提供することにある。
An object of the present invention is air compression in which an exhaust base is provided on the cylinder of an air compressor, the cylinder for operating the piston body and the exhaust base are integrally formed, and the motor is fixed to the main frame to which the cylinders are connected. The purpose is to provide a cylinder exhaust structure for the machine.
Another object of the present invention is to provide an exhaust base on the cylinder of an air compressor, to form a plurality of exhaust holes on the outer cylinder wall of the exhaust base, and to fit an elastic thin film on the outer cylinder wall of the exhaust base. The compressed air generated by the air compressor pushes the elastic thin film through the plurality of exhaust holes, enters the air storage chamber of the air storage unit, and utilizes the property that the elastic thin film closes quickly. It is an object of the present invention to provide a cylinder exhaust structure of an air compressor in which the amount of compressed air per unit time entering the air storage chamber of an air storage unit is increased.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that this does not limit the present invention.
図1及び図2を参照する。図1及び図2に示すように、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機は、ピストン本体14が動作するシリンダ2と、モータ12が固定されるメインフレーム11と、を備える。シリンダ2及びメインフレーム11は一体形成で製造されてもよいし、着脱可能に結合されて製造されてもよい。シリンダ2は、ピストン本体14を伸ばし入れる開口を一端に有し、頂壁21が他端に設けられ、モータ12により歯車13を駆動し、シリンダ2内でピストン本体14が往復運動すると圧縮空気が発生する。圧縮空気は、頂壁21の流通口22を介して排気ベース3に進入する。排気ベース3の外筒壁30には、複数の排気孔31,32が形成され、排気ベース3の外筒壁30には、弾性薄膜4が嵌設される。空気圧縮機により発生された圧縮空気は、複数の排気孔31,32を通って弾性薄膜4を押動し、空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50内に進入する。空気貯蔵ユニット5は、発生された圧縮空気を貯蔵するために用いる。空気貯蔵ユニット5上には、1つ又は複数のマニホールド52,53,54,55が設けられている。マニホールド52は、気体を注入するタイヤに速やかに係合することができるホース(図示せず)であり、もう一つのマニホールド53は、圧力計6に速やかに嵌着させることができる。マニホールド54には圧力解放バルブ7が設けられ、マニホールド55には安全弁8が設けられてもよい。
See FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the air compressor according to the embodiment of the present invention includes a
図1〜図4を併せて参照する。図1〜図4に示すように、本発明の一実施形態に係る空気圧縮機のシリンダ排気構造のシリンダ2の頂壁21上には、1つの排気孔しか形成されていない従来技術と異なり、前述した排気ベース3が設けられる。排気ベース3とシリンダ2の頂壁21とは一体形成で製造される。排気ベース3の外筒壁30には、複数の排気孔31,32と、少なくとも1つの環状凹溝33と、が形成される。複数の排気孔31,32は、孔径が同じか異なってもよい。排気孔31の孔径が孔径Aであり、排気孔32の孔径が孔径Bである場合、孔径A,Bは、同じでもよいし異なってもよい(即ち、A=B、又はA>B、又はA<Bでもよい)。排気ベース3の外筒壁30には、弾性薄膜4が嵌設される。弾性薄膜4の一端の内側面には、排気ベース3の外筒壁30の環状凹溝33に係合可能な環状ショルダ41が少なくとも1つ設けられ、弾性薄膜4が排気ベース3の外筒壁30から摺動して外れることを防ぎ、弾性薄膜4の他端により前述した排気孔31,32を閉止してもよい(図2を参照する)。前述した排気孔31,32は、開いた状態又は閉じた状態にあり、排気ベース3の外筒壁30に嵌設された弾性薄膜4により完全に制御される(図3及び図4を参照する)。シリンダ2の頂壁21近くの前後両側辺には、外方に水平に延びた長側板23が延設されている。2つの長側板23の左右両端部には、上方に延びて互いに対応した2つの逆L字状の嵌合クランプ231が延設され、嵌合クランプ231と長側板23との間には収容チャンネル232が形成されている(図1及び図2を参照する)。一端に開口51及び空気貯蔵チャンバ50が設けられた筒柱状の空気貯蔵ユニット5上には、空気貯蔵ユニット5と連通した複数のマニホールド52,53,54,55が設けられている。空気貯蔵ユニット5の開口51には、適宜な厚さを有する平面側板56が周囲に広がり、互いに対向した2つの平面側板56上には、L字状のドッキングプレート561が設けられ、ドッキングプレート561と平面側板56との間には、収容チャンネル562が形成され、空気貯蔵ユニット5を旋回させると、空気貯蔵ユニット5の平面側板56が嵌合クランプ231の収容チャンネル232内に速やかに挿入されてシリンダ2の長側板23がドッキングプレート561の収容チャンネル562内に収容されて空気貯蔵ユニット5がシリンダ2上に強固に結合されるため、空気貯蔵ユニット5及びシリンダ2の2つの部材を着脱可能に結合させることができる。
1 to 4 are also referred to. As shown in FIGS. 1 to 4, unlike the conventional technique in which only one exhaust hole is formed on the
図2及び図4を参照する。図2及び図4に示すように、ピストン本体14がシリンダ2内で往復運動し続けて発生された圧縮空気が弾性薄膜4を押動すると、圧縮空気が排気孔31,32を通って空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50内に進入する。シリンダ2のピストン本体14の動作の開始から終了までの期間、ポンピングの初期段階で発生した圧縮空気が、排気孔31,32から空気貯蔵チャンバ50内に速やかに進入し、弾性薄膜4を利用して速やかに閉じる特性を利用し、空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50に進入する単位時間当たりの圧縮空気量が増大する。ポンピングの中後期段階では、既に大量の圧縮空気が空気貯蔵チャンバ50内に進入されているため、空気貯蔵チャンバ50内の圧縮空気が弾性薄膜4に対して反作用力を発生させる。本明細書中で背向圧は、弾性薄膜4の開きを抑制するが、これはピストン本体14が押圧する圧縮空気の抵抗力がさらに大きくなることを意味する。本発明では、異なる孔径の排気孔31,32及び弾性薄膜4を組み合わせ、空気貯蔵チャンバ50内の背向圧により弾性薄膜4が受圧状態となるが、異なる孔径の排気孔31,32を閉止する弾性薄膜4の背向圧がそれぞれ異なるため、圧縮された空気が小さめの背向圧の弾性薄膜4を優先的に押動し、シリンダ2内に発生し続ける圧縮空気が空気貯蔵チャンバ50内に進入し易いため、全体的にピストン本体14が円滑に動作してポンピング効率が高まり、容易に気体注入の速度を高めることができる。
See FIGS. 2 and 4. As shown in FIGS. 2 and 4, when the compressed air generated by the
図5及び図6に示すように、本発明の他の実施形態に係る空気圧縮機のシリンダ排気構造は、排気ベース3の頂端面に少なくとも1つの窪み部34が設けられ、排気ベース3内の圧力貯蔵空間35が小さくなり、圧縮された空気が速やかに排気孔31,32を通って空気貯蔵チャンバ50内に進入する。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the cylinder exhaust structure of the air compressor according to another embodiment of the present invention, at least one
また、本実施形態は、少なくとも1つの窪み部34を利用して圧力貯蔵空間35を変化させて圧縮比を変更し、合理的に制御した高圧圧力値を得る。
Further, in the present embodiment, the
上述したことから分かるように、従来、空気圧縮機のシリンダ2と空気貯蔵ユニット5との間の中間壁上に排気孔が1つのみ設けられていた従来技術を飛躍的に改善するために、本発明では、シリンダ2上に排気ベース3が設けられる。排気ベース3の外筒壁30は、複数の排気孔31,32を有し、排気ベース3の外筒壁30には、弾性薄膜4が嵌設され、空気圧縮機により発生された圧縮空気が、複数の排気孔31,32を通って弾性薄膜4を押動し、空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50内に進入し、弾性薄膜4が速やかに閉じる特性を利用し、空気貯蔵ユニット5の空気貯蔵チャンバ50内に進入する単位時間当たりの圧縮空気量を増大させ、圧縮された空気が排気孔31,32を速やかに通って空気貯蔵チャンバ50内に進入し、ピストン本体14が円滑に動作してポンピング効率を高めることができるため、本発明は進歩性を備えて実用的である。
As can be seen from the above, in order to dramatically improve the conventional technique in which only one exhaust hole is conventionally provided on the intermediate wall between the
2:シリンダ
3:排気ベース
4:弾性薄膜
5:空気貯蔵ユニット
6:圧力計
7:圧力解放バルブ
8:安全弁
11:メインフレーム
12:モータ
13:歯車
14:ピストン本体
21:頂壁
22:流通口
23:長側板
30:外筒壁
31:排気孔
32:排気孔
33:環状凹溝
34:窪み部
35:圧力貯蔵空間
41:環状ショルダ
50:空気貯蔵チャンバ
51:開口
52:マニホールド
53:マニホールド
54:マニホールド
55:マニホールド
56:平面側板
231:嵌合クランプ
232:収容チャンネル
561:ドッキングプレート
562:収容チャンネル
A:孔径
B:孔径
2: Cylinder 3: Exhaust base 4: Elastic thin film 5: Air storage unit 6: Pressure gauge 7: Pressure release valve 8: Safety valve 11: Main frame 12: Motor 13: Gear 14: Piston body 21: Top wall 22: Flow port 23: Long side plate 30: Outer cylinder wall 31: Exhaust hole 32: Exhaust hole 33: Circular concave groove 34: Recessed portion 35: Pressure storage space 41: Circular shoulder 50: Air storage chamber 51: Opening 52: Manifold 53: Manifold 54 : Manifold 55: Manifold 56: Flat side plate 231: Fitting clamp 232: Accommodating channel 561: Docking plate 562: Accommodating channel A: Hole diameter B: Hole diameter
Claims (7)
前記シリンダは、前記ピストン本体を伸ばし入れる開口を一端に有し、頂壁が他端に設けられ、前記モータにより歯車を駆動し、前記シリンダ内で前記ピストン本体が往復運動すると圧縮空気が発生し、
前記頂壁上には、排気ベースが設けられ、
前記排気ベースと前記シリンダの前記頂壁とは一体形成で製造され、
前記圧縮空気は、前記頂壁に設けた流通口を介して前記排気ベースに進入し、
前記排気ベースの外筒壁には、複数の排気孔が形成され、
前記排気ベースの前記外筒壁には、弾性薄膜が嵌設され、
前記空気圧縮機により発生された前記圧縮空気は、前記排気孔を介して前記弾性薄膜を押動し、空気貯蔵ユニットの空気貯蔵チャンバ内に進入し、
前記排気ベースの頂端面には、少なくとも1つの窪み部が設けられ、前記排気ベース内の圧力貯蔵空間が小さくなり、圧縮された空気が速やかに前記排気孔を通って前記空気貯蔵チャンバ内に進入することを特徴とする、空気圧縮機のシリンダ排気構造。 The air compressor includes a main frame on which the motor is fixed and a cylinder on which the piston body operates.
The cylinder has an opening at one end for extending the piston body, a top wall is provided at the other end, a gear is driven by the motor, and compressed air is generated when the piston body reciprocates in the cylinder. ,
An exhaust base is provided on the top wall.
The exhaust base and the top wall of the cylinder are manufactured integrally .
The compressed air enters the exhaust base through a distribution port provided on the top wall and enters the exhaust base.
A plurality of exhaust holes are formed on the outer cylinder wall of the exhaust base.
An elastic thin film is fitted on the outer cylinder wall of the exhaust base.
The compressed air generated by the air compressor pushes the elastic thin film through the exhaust holes and enters the air storage chamber of the air storage unit.
At least one recess is provided on the top end surface of the exhaust base, the pressure storage space in the exhaust base becomes smaller, and compressed air quickly enters the air storage chamber through the exhaust hole. characterized by, a cylinder exhaust structure of the air compressor.
前記弾性薄膜の一端の内側面には、前記排気ベースの前記外筒壁の前記環状凹溝に係合可能な環状ショルダが少なくとも1つ設けられ、前記弾性薄膜が前記排気ベースの前記外筒壁から摺動して外れることを防ぎ、前記弾性薄膜の他端は、前記排気孔を閉止することを特徴とする請求項2に記載の空気圧縮機のシリンダ排気構造。 At least one annular groove is formed in the outer cylinder wall of the exhaust base.
At least one annular shoulder that can engage with the annular groove of the outer cylinder wall of the exhaust base is provided on the inner surface of one end of the elastic thin film, and the elastic thin film is formed on the outer cylinder wall of the exhaust base. The cylinder exhaust structure of the air compressor according to claim 2 , wherein the other end of the elastic thin film closes the exhaust hole so as to prevent the elastic thin film from sliding off the air.
一端に開口及び前記空気貯蔵チャンバが設けられた筒柱状の前記空気貯蔵ユニット上には、前記空気貯蔵ユニットと連通した複数のマニホールドが設けられ、
前記空気貯蔵ユニットの開口には、適宜な厚さを有する平面側板が周囲に広がり、互いに対向した2つの前記平面側板上には、L字状のドッキングプレートが設けられ、前記ドッキングプレートと前記平面側板との間には、収容チャンネルが形成され、前記空気貯蔵ユニットを旋回させると、前記空気貯蔵ユニットの前記平面側板が前記嵌合クランプの前記収容チャンネル内に速やかに挿入されて前記シリンダの前記長側板が前記ドッキングプレートの前記収容チャンネル内に収容されて前記空気貯蔵ユニットが前記シリンダ上に強固に結合されるため、前記空気貯蔵ユニット及び前記シリンダの2つの部材が着脱可能に結合されることを特徴とする請求項3に記載の空気圧縮機のシリンダ排気構造。 Long side plates extending horizontally to the outside are extended on both front and rear sides near the top wall of the cylinder, and two inverted Ls extending upward and corresponding to each other are provided at both left and right ends of the two long side plates. A character-shaped fitting clamp is extended, and a housing channel is formed between the fitting clamp and the long side plate.
A plurality of manifolds communicating with the air storage unit are provided on the cylindrical air storage unit provided with an opening at one end and the air storage chamber.
A flat side plate having an appropriate thickness spreads around the opening of the air storage unit, and an L-shaped docking plate is provided on the two flat side plates facing each other, and the docking plate and the flat surface are provided. An accommodating channel is formed between the side plate and the air storage unit, and when the air storage unit is swiveled, the flat side plate of the air storage unit is rapidly inserted into the accommodating channel of the fitting clamp to form the cylinder. Since the long side plate is accommodated in the accommodating channel of the docking plate and the air storage unit is firmly coupled onto the cylinder, the two members of the air storage unit and the cylinder are detachably coupled. 3. The cylinder exhaust structure of the air compressor according to claim 3.
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